專利名稱：風(fēng)能發(fā)電機的葉片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金葉片及其制造方法，尤其涉及一種風(fēng)能發(fā)電機的合金葉片及其制造方法。
背景技術(shù)：
利用自然界取之不盡用之不竭的風(fēng)能發(fā)電，是多風(fēng)地區(qū)特別是偏遠農(nóng)村最經(jīng)濟可行的供電方式。風(fēng)能轉(zhuǎn)換部件是風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，它能將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，以提供風(fēng)能發(fā)電機所需的旋轉(zhuǎn)力矩。而風(fēng)葉則是關(guān)鍵之中的關(guān)鍵，風(fēng)葉的設(shè)計是否合理，關(guān)系到其發(fā)電功率的大小、風(fēng)葉的強度大小和占用空間的多少。目前風(fēng)能發(fā)電機的風(fēng)葉大多采用玻璃鋼(玻璃纖維)等材料制成，形體比較笨重，很難達到風(fēng)葉的幾何形狀要求，外觀不美觀，三片風(fēng)葉的相對重量不平衡量達數(shù)百克以上，嚴(yán)重影響了發(fā)電功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種與現(xiàn)有風(fēng)葉相比質(zhì)量較小、強度更大、容易滿足風(fēng)葉幾何形狀要求，而且能夠提高風(fēng)能發(fā)電機發(fā)電功率的葉片及其制造方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種風(fēng)能發(fā)電機的葉片，該葉片為中空結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有至少一條加強筋，所述葉片的橫截面為兩邊薄、中間厚的非對稱形狀，所述葉片的頭部較尾部略寬，其長邊為圓角。所述葉片的材料為鋁合金或鎂合金，其頭部的安裝孔設(shè)在兩條加強筋之間。
此風(fēng)能發(fā)電機的葉片的制造方法，其特征在于采用鋁合金擠拉中空成型工藝，包括以下步驟1)根據(jù)葉片截面形狀選取對應(yīng)的模具；2)按照葉片要求的機械強度配制鋁合金或鎂合金材料，加工成圓形和一定的長度；3)把模具安裝在壓力機上；4)把模具及鋁合金或鎂合金材料加熱至工藝要求的溫度至580～620℃；5)用壓力機把鋁合金或鎂合金材料從模具進料端壓入，出料端則拉出所需的葉片型材；6)把葉片進行加熱調(diào)質(zhì)處理，使其再結(jié)晶以達到一定機械強度并消除材料的應(yīng)力；7)把調(diào)質(zhì)后的葉片按長度要求下料；8)在把葉片粗加工切割至所需的大小頭尺寸；9)鉆出葉片安裝孔；10)進行表面處理，陽極氧化或噴漆；11)安裝葉尾密封蓋。
其中，在步驟5)和步驟6)之間還包括進行葉片調(diào)直，熱調(diào)質(zhì)的時間一般在16～24小時，步驟8)和步驟9)之間還包括把粗加工的葉片在機床上用刀具旋轉(zhuǎn)切削精加工至所需尺寸及形狀，步驟9)和步驟10)之間還包括清除毛刺。
本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果1、本發(fā)明風(fēng)能發(fā)電機的葉片質(zhì)量小卻強度大，不易損壞，使用壽命長；2、本發(fā)明工藝簡單，使用此工藝制造出的風(fēng)葉的幾何形狀及截面和強度具有一致性，平衡量也能控制在目前其它工藝所不能達到的3克之內(nèi)；3、本發(fā)明葉片及其制造方法能提高發(fā)電機發(fā)電功率20％以上。


通過以下對發(fā)明的實施例并結(jié)合其附圖的描述，可以進一步理解本發(fā)明的目的、具體方法特征和優(yōu)點。其中，附圖為圖1為本發(fā)明葉片的切削加工示意圖；圖2為本發(fā)明葉片的主視圖；圖3為本發(fā)明葉片剖視圖；圖4為本發(fā)明葉片的安裝示意圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，該葉片1的材料采用鋁合金，在葉片擠拉中空成型切削去掉如圖1所示部分2后，其頭部3較尾部4略寬。如圖3所示，本葉片中部5為一空腔，以減輕重量和產(chǎn)品的成本，中部5內(nèi)設(shè)有四條加強筋6，以增加葉片1的強度及連接葉片1至發(fā)電機起到穩(wěn)定堅固的作用。葉片1采用流線外形，其橫截面的形狀為兩邊較薄、中部5較厚的非對稱形，即寬邊7一側(cè)較窄邊13一側(cè)的厚度變化是與葉片截面的外沿兩圓弧過渡連接，而且窄邊13一側(cè)具有一定寬度的實心結(jié)構(gòu)，這是為后續(xù)金屬切削加工需要而特定設(shè)計的。葉片的兩條邊7和13均為圓角。本發(fā)明葉片的形狀并不局限于此，普通技術(shù)人員可以根據(jù)不同功率和不同功能的風(fēng)能發(fā)電機選用使風(fēng)能發(fā)電機最具有功效的各種形狀。
本葉片1的制造加工過程如下1.按葉片1截面形狀的幾何尺寸用耐熱模具鋼制作符合擠拉中空成形工藝的模具；2.按照葉片1要求的機械強度配制鋁合金材料加工成圓形和一定的長度；3.把模具安裝在壓力機上；4.把模具及鋁合金材料加熱至工藝要求的溫度至580～620℃左右；5.利用壓力機強大壓力把已加熱至溫度580～620℃左右之鋁合金材料從模具進料端壓入，出料端則拉出所需的鋁合金葉片型材；6.進行鋁合金葉片調(diào)直；7.把鋁合金葉片進行加熱調(diào)質(zhì)20小時，使其再結(jié)晶以達到一定機械強度并消除材料的應(yīng)力；8.把調(diào)質(zhì)后的鋁合金葉片按長度要求下料；9.在把鋁合金葉片粗加工切割至所需的大小頭尺寸；10.把粗加工的葉片在機床上用R形一步到位成形之專用刀具旋轉(zhuǎn)切削精加工至所需尺寸及形狀；11.鉆出葉片安裝孔；12.清除毛刺；
13.進行表面處理，陽極氧化或噴漆；14.安裝葉尾密封蓋。
參見圖4所示進行葉片1之安裝與固定，其中8為內(nèi)六角螺釘，9為螺母，10為彈簧墊圈，11為風(fēng)葉壓板，12為風(fēng)葉法蘭盤。加強筋6除增加強度外，特別是葉片1在與發(fā)電機連接部分，采用每只螺釘8穿過兩條直立的加強筋6中間，使發(fā)電機出軸的法蘭盤12與葉片1達到最有力的緊固。因風(fēng)能發(fā)電機功率有大有小，故葉片1有大有小，緊固力度也有大小，所以螺釘8也有大有小，其距離是根據(jù)螺釘8的大小來確定的，不同規(guī)格之葉片，加強筋6之直立距離就有大有小。而且本發(fā)明之葉片1是中空結(jié)構(gòu)，若不采用以上方法定然沒有緊固力度，且會把葉片壓扁。
本發(fā)明的另一實施例為采用鎂合金作為葉片的材料，其形狀和加工方法與上述實施例相同，同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
以上是本發(fā)明的較佳實施例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀上述的說明后可很容易地發(fā)展出的等效替代結(jié)構(gòu)，而這些等效的替代結(jié)構(gòu)也在本案要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)能發(fā)電機的葉片，其特征在于該葉片為中空結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有至少一條加強筋，所述葉片的橫截面為兩邊薄、中間厚的非對稱形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片，其特征在于所述葉片的頭部較尾部略寬。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片，其特征在于所述葉片的長邊為圓角。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片，其特征在于所述葉片的加強筋為4條。
5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片，其特征在于所述葉片頭部的安裝孔設(shè)在兩條加強筋之間。
6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片，其特征在于所述葉片的材料為鋁合金或鎂合金。
7.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片的制造方法，其特征在于采用鋁合金擠拉中空成型工藝。
8.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片的制造方法，其特征在于包括以下步驟1)根據(jù)葉片截面形狀選取對應(yīng)的模具；2)按照葉片要求的機械強度配制鋁合金或鎂合金材料，加工成圓形和一定的長度；3)把模具安裝在壓力機上；4)把模具及鋁合金或鎂合金材料加熱至工藝要求的溫度至580～620℃左右；5)用壓力機把鋁合金或鎂合金材料從模具進料端壓入，出料端則拉出所需的葉片型材；6)把葉片進行加熱調(diào)質(zhì)處理，使其再結(jié)晶以達到一定機械強度并消除材料的應(yīng)力；7)把調(diào)質(zhì)后的葉片按長度要求下料；8)在把葉片粗加工切割至所需的大小頭尺寸；9)鉆出葉片安裝孔；10)進行表面處理，陽極氧化或噴漆；11)安裝葉尾密封蓋。
9.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片的制造方法，其特征在于步驟5)和步驟6)之間還包括進行葉片調(diào)直。
10.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片的制造方法，其特征在于熱調(diào)質(zhì)的時間一般在16～24小時。
11.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片的制造方法，其特征在于步驟8)和步驟9)之間還包括把粗加工的葉片在機床上用刀具旋轉(zhuǎn)切削精加工至所需尺寸及形狀。
12.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)能發(fā)電機的葉片的制造方法，其特征在于步驟9)和步驟10)之間還包括清除毛刺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)能發(fā)電機的合金葉片及其制造方法，該葉片由鋁合金或鎂合金制造，為中空結(jié)構(gòu)，中間設(shè)有至少一條加強筋，其橫截面為兩邊薄、中間厚的非對稱形狀，其頭部較尾部略寬，長邊為圓角。此葉片的制造方法主要包括鋁合金擠拉中空成型工藝、成形刀具金屬切削加工工藝和表面涂裝三個部分。本發(fā)明提供了一種質(zhì)量小、強度大、容易滿足風(fēng)葉幾何形狀要求，而且能夠提高風(fēng)能發(fā)電機發(fā)電功率的葉片及其制造方法。
文檔編號F03D11/00GK1916398SQ200610030720
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月31日
發(fā)明者黃榮泉 申請人:上海眾德金屬制品有限公司, 黃榮泉